铝合金熔炼和净化

1、铝合金熔炼和净化1 原材料准备配料卡片备料（料斗）装炉（熔炼炉）熔化扒渣取样加合金调整成分电磁搅拌取样（符合标准）放流（保温炉）。2 铝液净化：防排溶剂（2溶剂），喷粉精炼，气泡浮游法，过滤法。3 铝液变质和细化：Sr变质，Ti细化。4 铝屑和铝灰处理:要把三级料及更低级料复化成复化料方可使用。5 ZL101合金：在700时比重为2.4g/cm3，阻力系数µ为1.27,动力粘度为0.023g/Cm·S，固态理想 密度为2.68克/立方厘米，固相线温度及液相线温度555-615。6 Si（硅）流动性好，改善充型能力，在结晶过程中散发出大量热。几乎不收缩，减少了合金收缩率减少缩

2、孔、缩松及热裂倾向，提高气密性。在变质后提高强度，有耐磨性和抗腐蚀性。增抗拉强度降低延伸率。当含量在5时有流动性，占6时无热裂，占9时无疏松，占14时变质不起作用。Mg（镁）使合金抗拉强度增加，降延伸率。在合金中与硅形成Mg2Si相，在亚共晶合金中经淬火和时效处理后，机械性能（抗拉强度和延伸率）显著提高。切削性能有所改善，过高会促进合金吸气氧化，是强化相。Sr（锶）变质是其吸附在Si的晶坯上，使晶坯难以成核成大；变质使共晶体中Si呈细小粒状分布，因而改善了合金的力学性能。Sr是长效变质剂（6-8小时），以铝锶中间合金（Sr占10）加入进行变质处理使合金中的硅以粗大片状组织变为细粒化组织，变质良

3、好时在金相观察枝晶网及共晶硅质点小，硅呈细小分布，使合金的机械性能特别是延伸率得到显著提高。Ti（钛）：加Ti以细化剂原子与被细化合金元素原子间的电子交换，以细化剂原子为基形成动力学上的化合物，即形核初始状态的形成。少量钛能细化合金晶粒组织，提供结晶核心，过多易聚集长大成渣。Fe（铁）：含量高时形成相（AL9Fe2Si）和AL8FeMg3-Si6相，铁相脆而硬，以粗大的针状穿过晶粒，大大削弱基体，降低合金抗拉强度和延伸率，降低流动性，不利充型，降低抗腐蚀性能，但能改善粘模。小结：铁镁硅元素增加抗拉强度和屈服强度升高其延伸率要降低。温度变高抗拉强度、屈服强度、延伸率降低。7 熔化的形态： 固溶体

4、：是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂晶格类型的一种金属晶体。大多数溶质原子在溶剂晶格中溶解度是有一定限度的，过量会形成新相。固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体，使晶格常数变化越大，其强化效果也越大。这种现象称固溶强化。金属化合物（中间相）：是合金元素间发生相互作用而生成的一种新相（溶质含量越过溶解度），当合金中出现金属化合物时，通常能提高合金的强度、硬度和耐磨性，但会降低塑性。共晶是在低于任一种组成物金属熔点的温度下所有成分的融合。在大多数例子中，共晶合金中组成物金属的熔点与它在纯金属状态下的熔点相差100。共晶合金直接从固态变到液态，而不经过塑性阶段。其熔化温度称共晶温度。烧损：熔

5、炼过程中，熔体由于氧化而变成某些不能回收的金属化合物时，这种损失统称为烧损，其大小与炉型、炉料状态、生产工艺等有关。表面张力：作用在液体表面，并力图使表面自动收缩的力。与本身性质(对液态金属主要是成份和温度)、接触相的性质有关。是液态金属的重要物理特性之一。影响润湿、毛细、内吸附等现象的发生。润湿：液体在固体或液体表面铺展的性质。如接触面有扩大的趋势称润湿。如液体成球形，在固体或液体表面不能铺开，接触面有收缩趋势称不润湿。润湿角小于90度表示能润湿。晶体:物质内部结构中的质点（原子、离子或分子）按一定规则次序排列的固体叫晶体。特点：规则的外形，固定的熔点，各向异性。实际晶体由于结晶及其它加条件

6、的影响，使得所得到的晶体在内部结构上产生很多缺陷，称真实晶体。相：合金中具有同一化学成份、同一聚集状态并以界面互相分开的各个均匀的组成部分。合金中所有的相可分为固溶体和金属化合物两大类。组元：组成合金的元素（或稳定化合物）称为组元。金属化合物：是合金中组元相互化合而形成的特殊物质，又称中间相。特点：其晶格成各组元的晶格不同，具有较高的硬度和较大的脆性。可使合金的硬度、强度提高，韧性下降，因此合金中化合物出现的数量与分布对合金性能将产生很大影响。结晶：物质由液体状态转变为晶体状态物过程叫结晶。过冷：液体冷却到平衡结晶温度以下某一温度才开始有效结晶的现象叫过冷。而该温度（实际结晶温度）与平衡结晶温度之差称为过冷度。其大小影响结晶后晶粒的大小。（决定晶核生成数目和晶核长大速度，当过冷度很大时，生核数目很大，晶核生长不充分，得到了细小致密的晶体。）自发成核：只依靠液态金属本身在一定过冷度条件下形成晶核。非自发成核:依附于固态质点表面而形成晶核的过程（在晶体结构上与结晶金属相近的杂质，称活性杂质如铝合金中的TiAL3;称活化了的某些难溶杂质；结晶金属本身被离散的树枝晶尖端或未溶的晶格残余物，称固有晶核；在实际生产中故意制造人工晶核以细化组织为变质处理。8 熔炼过程易出现的问题：铝合金在熔炼过程中极易吸气氧化、析